所述動態(tài)可視化微觀模型6的內(nèi)部。
[0032]通過動態(tài)可視化微觀模型將巖芯薄片固定住，模擬微觀儲層條件。中間活塞容器I中裝入油，中間活塞容器Π中裝入驅(qū)油體系(水)。流體栗入裝置為平流栗。通過平流栗和中間活塞容器I將油從油水注入口注入動態(tài)可視化微觀模型中；通過平流栗和中間活塞容器Π將驅(qū)油體系以一定速度從油水注入口注入動態(tài)可視化微觀模型中，控制驅(qū)替體系的注入速度，能夠更清楚地觀測油水運移情況，結(jié)果更加準確、可靠。在液體排出口連接集液容器，用于收集排出的液體。將動態(tài)可視化微觀模型放置在觀測組件下方，可以觀測驅(qū)替過程中油水的運移及其分布情況，進而分析油水的運動規(guī)律。對顯微鏡放大倍數(shù)的要求較高，能夠清晰的分辨出巖芯的孔隙結(jié)構(gòu)，停止驅(qū)油后，觀測油水的分布情況。對觀測得到的圖像進行軟件處理后，即可得到油水運移的過程圖像。
[0033]所述流體栗入裝置1通過六通閥8與中間活塞容器12和中間活塞容器Π 3連接。六通閥用于控制油或驅(qū)油體系的注入;平流栗用于控制油或驅(qū)油體系注入動態(tài)可視化微觀模型的速度。所述動態(tài)可視化微觀模型6的上方設(shè)置觀測組件7，下方設(shè)置光源9。
[0034]如圖2-4所示，所述動態(tài)可視化微觀模型6包括模型上體61、模型下體62和固定組件63。所述模型上體61和模型下體62均由聚二甲基硅氧烷制成，該材料的透明度很高、成本低、使用簡單，與硅片之間具有良好的粘附性，而且具有良好的化學惰性等特點。所述模型上體61和模型下體62均為正方形薄板，長度均為80mm，寬度均為80mm，厚度均為5mm，模型上體61的四角部位分別設(shè)置一個螺栓孔611，模型下體62的四角部位也分別設(shè)置一個螺栓孔621，螺栓孔的直徑均為8mm。
[0035]所述模型上體61中心兩側(cè)且與中心等距離的部位分別設(shè)置油水注入口612和液體排出口 613，油水注入口 612和液體排出口 613的直徑均為1mm，且距離模型上體61中心均為10mm。油水注入口 612和液體排出口 613設(shè)置在巖芯薄片4上方的區(qū)域。油水注入口 612與中間活塞容器12和中間活塞容器Π 3連接，液體排出口 613與集液容器5連接。
[0036]所述模型下體62的中心部位壓嵌巖芯薄片4，形成與巖芯薄片4的形狀和尺寸一致的凹槽622。將模型下體加熱，材料受熱后變軟，然后將巖芯薄片壓嵌在模型下體的中心部位，形成一個凹槽，凹槽的形狀與巖芯薄片的形狀相同，凹槽的深度與巖芯薄片的厚度相同。壓嵌后形成的凹槽622形狀為圓形，其直徑為25mm、深度為0.05mm。所述巖芯薄片4的厚度為 0.05mm ο
[0037]所述固定組件63包括螺栓和螺母，螺栓穿過螺栓孔，并通過螺母緊固，確保微觀模型的密閉性。所述觀測組件7包括高倍顯微鏡、攝像頭和計算機。
[0038]如圖5所示，本實施例的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測方法，使用了上述動態(tài)可視化觀測裝置，其按照先后順序包括以下步驟:
步驟一:將動態(tài)可視化微觀模型的模型下體加熱，并將巖芯薄片壓嵌在模型下體的中心部位，冷卻固化；
步驟二:將動態(tài)可視化微觀模型的模型上體與模型下體壓合，并通過固定組件緊固在一起；
步驟三:將中間活塞容器I和中間活塞容器Π并聯(lián)在流體栗入裝置與動態(tài)可視化微觀模型之間；
步驟四:向中間活塞容器I中裝入油，向中間活塞容器π中裝入驅(qū)油體系，通過六通閥的開關(guān)向動態(tài)可視化微觀模型中注入油；
步驟五:通過六通閥的開關(guān)向已飽和的動態(tài)可視化微觀模型中注入驅(qū)油體系，并通過觀測組件實時觀測油水運移規(guī)律和油水分布情況。
[0039]所述步驟一中，模型下體以2°C/s的升溫速率加熱至80°C并保溫4h，再以2°C/s的降溫速率冷卻至常溫。壓嵌后巖芯薄片的上表面與模型下體的上表面在同一水平面上。具體的，通過注射器或移液器從PDMS預聚物入口注入PDMS預聚物，直至TOMS預聚物液面高度與模型下體的下表面平齊，所述PDMS預聚物由硅橡膠單體與硅酮樹脂塑化劑按照重量比10:1的比例混合均勻而成，待PDMS預聚物固化后，將模型下體與制備模型下體的模具分離。模型上體也采用同樣的方法制備。
[0040]本實施例采用將模型下體加熱軟化后再將巖芯薄片壓嵌在中心部位的方式固定巖芯薄片。在巖芯薄片的固定過程中，模型下體的變化分三個階段，第一階段為升溫階段，第二階段為保溫階段，第三階段為降溫階段。模型下體以2°C/s的升溫速率逐漸加熱至80°C，可確保模型下體加熱均勻，易于成型，且與巖芯薄片充分粘結(jié)；當模型下體加熱至80°C后，保溫4h，確保巖芯薄片平整地壓嵌入中心部位，與模型下體充分接觸，避免產(chǎn)生空隙；當巖芯薄片壓嵌結(jié)束后，再以2°C/s的降溫速率逐漸冷卻至常溫，避免直接冷卻對巖芯薄片造成損壞，從而影響實驗結(jié)果。
[0041 ]本實施例的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置和方法，簡單易懂，操作方便，價格低廉;微觀模型采用聚二甲基硅氧烷材料制成，易于成型，通過對模型下體加熱軟化來固定巖芯薄片，操作簡單;通過不同的巖芯薄片觀測不同儲層類型的油水動態(tài)運移情況，通過改變注入體系觀測不同注入體系驅(qū)替過程中油水的動態(tài)運移情況，還可觀測驅(qū)替結(jié)束后殘余油和剩余油的分布情況，進而有針對性地制定油藏開采和提高采收率的方案，從而提高經(jīng)濟效益。
[0042]實施例二:
按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置的另一實施例，其結(jié)構(gòu)、各部件之間的連接關(guān)系、工作原理和有益效果等均與實施例一相同，不同的是:模型上體和模型下體的長度均為150mm，寬度均為150mm，厚度均為10mm，模型上體和模型下體的螺栓孔直徑均為15mm。油水注入口和液體排出口的直徑均為5mm，且距離模型上體中心均為20mm。巖芯薄片壓嵌后，在模型下體中心部位形成的凹槽形狀為圓形，其直徑為60mm、深度為0.1mm。巖芯薄片的厚度為0.lmm0
[0043]本實施例的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測方法，其工藝步驟、工作原理和有益效果等均與實施例一相同，不同的是:步驟一中，模型下體以4°C/s的升溫速率加熱至90°C并保溫2h，再以5°C/s的降溫速率冷卻至常溫。
[0044]實施例三:
按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置和方法的另一實施例，其結(jié)構(gòu)、工藝步驟、工作原理和有益效果等均與實施例一相同，不同的是:在巖芯薄片壓入模型下體后，直接用模型上體壓在巖芯薄片上，直至模型上體與模型下體壓合在一起。
[0045]本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，本發(fā)明的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置包括上述本發(fā)明說明書的
【發(fā)明內(nèi)容】
和【具體實施方式】部分以及附圖所示出的各部分的任意組合，限于篇幅并為使說明書簡明而沒有將這些組合構(gòu)成的各方案一一描述。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，包括流體栗入裝置、中間活塞容器1、中間活塞容器Π、巖芯薄片和集液容器，所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π并聯(lián)在所述流體栗入裝置與所述巖芯薄片之間，其特征在于:還包括動態(tài)可視化微觀模型和觀測組件，所述巖芯薄片放置在所述動態(tài)可視化微觀模型的內(nèi)部。2.如權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述流體栗入裝置通過六通閥與所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π連接。3.如權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述動態(tài)可視化微觀模型的上方設(shè)置所述觀測組件，所述動態(tài)可視化微觀模型的下方設(shè)置光源。4.如權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述動態(tài)可視化微觀模型包括模型上體、模型下體和固定組件。5.如權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述模型上體和所述模型下體均為正方形薄板，其四角部位分別設(shè)置螺栓孔。6.如權(quán)利要求5所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述模型上體中心兩側(cè)且與中心等距離的部位分別設(shè)置油水注入口和液體排出口。7.如權(quán)利要求6所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述油水注入口和所述液體排出口設(shè)置在所述巖芯薄片的上方。8.如權(quán)利要求7所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述油水注入口與所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π連接。9.如權(quán)利要求7所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述液體排出口與所述集液容器連接。10.如權(quán)利要求5所述的用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，其特征在于:所述模型下體的中心部位壓嵌所述巖芯薄片，形成與所述巖芯薄片的形狀和尺寸一致的凹槽。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)替實驗的動態(tài)可視化觀測裝置，包括流體泵入裝置、中間活塞容器Ⅰ、中間活塞容器Ⅱ、巖芯薄片、集液容器、動態(tài)可視化微觀模型和觀測組件，所述中間活塞容器Ⅰ和中間活塞容器Ⅱ并聯(lián)在流體泵入裝置與巖芯薄片之間，所述巖芯薄片放置在動態(tài)可視化微觀模型的內(nèi)部；微觀模型由聚二甲基硅氧烷制成，模型上體中心兩側(cè)且與中心等距離的部位分別設(shè)置油水注入口和液體排出口，模型下體的中心部位壓嵌巖芯薄片，形成與巖芯薄片的形狀和尺寸一致的凹槽。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過對模型下體加熱軟化固定巖芯薄片，通過不同的巖芯薄片觀測不同儲層類型的油水動態(tài)運移規(guī)律和分布情況，進而有針對性地制定油藏開采和提高采收率的方案。
【IPC分類】E21B43/20, E21B47/002
【公開號】CN105422079
【申請?zhí)枴緾N201510887505
【發(fā)明人】李宜強, 孫晨, 崔洺琿
【申請人】中國石油大學(北京)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月7日